Tome I

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qu’elle ne descendrait si l’intérieur du tube était parfaitement; vide ; de sorte que la hauteur observée de cette colonne n’ex-» prime plus la véritable pression de l’atmosphère , mais seulement l’excès de la pression du dehors sur celle du dedans. On voit donc que pour connaître la pression véritable , il faut commencer par chasser tout l’air qui est ainsi engagé entre les particules du mercure ; on y parvient en chauffant le mercure jusqu’à le faire bouillir; la chaleur, déterminant une augmentation d’élasticité de l’air combiné, le force à se séparer, et une fois dégagé des liens de l’affinité qui le retenaient , il s’échappe en bulles à travers le liquide ; on ferme alors avec soin le vase qui contient celui-ci ; on le laisse refroidir , et on le garde pour s’en servir au besoin.

Ce n’est pas tout , l’expérience prouve que les molécules de l'eau et de l’air adhèrent très-fortement à la surface du verre ; et comme il y a toujours de l’eau en vapeur répandue dans l’atmosphère , il arrive qu’une petite couche d’eau et d’air s’attache aux parois intérieures des tubes de verre , et y adhère très-fortement. Si donc on emploie un pareil tube sans préparation pour faire un baromètre , et qu’on y verse du mercure, lorsqu’on aura rempli le tube , qu’on l’aura renversé , et que la colonne de mercure sera descendue comme à l’ordinaire, la petite couche d’eau et d’air qui adhérait aux parois du tube ne se trouvera plus comprimée par l’atmosphère qui pesait auparavant sur elle. Il lui arrivera donc la meme chose qu’aux particules d’air qui étaient combinées avec le mercure avant qu’on l’eût fait bouillir; c’est-à-dire qu’une portion de cette couche échappera à l’attraction du verre , se réduira en vapeur élastique dans l’intérieur du tube , et contre-balancera, en partie , par son élasticité, la pression extérieure de l’atmosphère; de sorte que , par l’action de cette seconde cause , la colonne de mercure du baromètre se tiendra encore trop bas. La seule ressource que l’on ait pour chasser cette petite couche d’humidité , c’est de chauffer si fortement le tube , qu’on l’oblige à se dégager ; et même il faut que cette opération se fasse après que le mercure a été introduit dans le tube ; car , sans cela , l’eau et l’air y ren-

JDU BAROMETRE* Bj

lieraient pendant qu’on s’occuperait de le remplir , et s’attacheraient de nouveau à ses parois. Le meilleur moyen , le plus sûr pour dissiper toutes ces causes d’erreur c’est de verser peu à peu le mercure dans le tube , et de chauffera chaque fois celui» ci assez fortement pour l’y faire bouillir.

Il est vrai que cette opération paraît très 'difficile au premier abord; carie verre étant une substance si fragile, qui se casse si vite par l’effet subit de la chaleur, on doit craindre que les tubes ne se brisent dans cette tentative , et qu’il n’arrive perpé» tuellement des accidens : cependant la chose devient très-facile en s’y prenant avec précaution , et surtout en se conduisant d'après les remarques que nous avons déjà faites sur la dilata» tion. Quand un corps que l’on chauffe se brise, sa rupture n’est pas occasionée par l’action seule de la chaleur; car cette action devrait fondre le corps , et non le briser. Sa rupture ne vient que de l’action inégale de la chaleur qui , s’exerçant différemment sur ses diverses parties , les dilate ainsi d’une manière inégale. Si la dilatation est lente et graduelle , le corps cédant peu à peu , éprouve l’effet du feu sans se briser; mais si des parties f voisines sont subitement dilatées dans des proportions trèsdifférentes , elles ne peuvent plus obéir ensemble à des forces aussi inégales ; si l’effort qu’elles font est assez énergique pour vaincre la force de cohésion qui les retenait unies les unes aux autres , elles se séparent et le corps se brise : ainsi , pour éviter sa rupture , il ne faut que le chauffer graduellement; c’est ce que l’expérience confirme. En s’y prenant avec précaution et d’une manière convenable, on peut , comme je l’ai dit déjà, faire aisément bouillir de l’eau et du mercure dans des vaisseaux de verre ; la chose est meme d’autant plus facile , que ces vaisseaux sont plus minces , parce qu'alors la chaleur s'y propage plus aisément, et pénètre toute leur masse avec plus de facilité.

Cela posé , voici comment on opère : on prend un petit fourneau de terre , échancré par un bord ; on y met du charbon allu^ mé , que l’on dispose de manière cependant à ne pas former de flamme, car la flamme briserait infailliblement le tube si elle le touchait immédiatement. Puis on présente le tube vide sur ce

t>U BAROMETRE.

feu , de loin d’abord , puis d’un peu plus près , puis de plus prés encore, jusqu’à ce qu’enfin on l’écliauffe très-fortement. En •même temps on le fait tourner sur lui-même entre les doigts pour qu’il s’échauffe de tous les côtés , et on le promène sur le feu clans toute sa longueur. Cette première opération a pour objet de chasser les petites gouttes d’eau qui pourraient se trouver par hasard dans le tube ; car si on attendait pour cela qu’on eût versé le mercure , la vapeur qu’elles produiraient le chasserait dehors par son expansion , ou du moins elle occasionerait des secousses qui pourraient briser l’appareil. Le tube étant ainsi bien séché , on y verse du mercure déjà bouilli , non pas assez pour le remplir tout entier , mais seulement assez pour y occuper une longueur de cinq ou six centimètres ; alors on présente de nouveau le tube sur le feu , mais encore avec plus de précaution qu’auparavant : on le chauffe graduellement de plus en plus jusqu’à ce que le mercure se mette à bouillir. Après quelques instans d’ébullition , l’on retire le tube, on le ferme avec un bouchon, de peur que l’humidité ne s’y introduise , et on le laisse refroidir. Cette opération doit se faire dans une chambre dont les fenêtres soient ouvertes, ou du moins dont l’étendue soit assez grande pour que les vapeurs qui s’exhalent du mercure bouillant n’incommodent pas celui qui opère. Quand le tube est refroidi , on le reprend , on y verse une nouvelle quantité de mercure à peu près égale à la première , on le fait de nouveau bouillir , et l’on répète ainsi l’expérience jusqu’à ce que le tube soit presque tout plein. On ajoute alors la petite portion de mercure qui manque ; mais on ne la fait pas bouillir dans le tube , parce que l’ébullition la chasserait dehors ; cela fait , on pose le doigt sur l’orifice ouvert du tube , en prenant bien garde de ne pas laisser d’air entre deux ; on le renverse , et on le plonge dans sa cuvette comme à l’ordinaire : la colonne s’abaisse, et, comme il n’y a pas du tout d’air ni de vapeur élastique au-dessus d’elle , sa longueur mesure exactement la pression de l’atmosphère.

Il me reste à parler des moyens que l’on emploie pour connaître avec précision la longueur de cette colonne. Une des dis-

BU BAROMETRE.

positions les plus commodes pour cet objet est celle qui est représentée dans la fîg. 23. C’est la construction des baromètres de Fortin. Le tube de verre est enfermé dans un tube de cuivre qui le protège, et qui est fendu dans sa longueur, afin que l’on puisse apercevoir la colonne de mercure. La cuvette dans laquelle le tube plonge a un fond mobile qui s’élève et s’abaisse à volonté , par le moyen d’une vis Y , ce qui fait monter ou descendre le niveau intérieur du mercure dans la cuvette. Quand on veut observer la hauteur du baromètre , on se sert de ce mouvement pour amener la surface du mercure de la cuvette parfaitement en contact avec l’extrémité d’une pointe d’ivoire trèsfine P, qui est fixée verticalement dans l’intérieur de l’appareil. Le tube de cuivre porte des divisions dont l’origine répond très-exactement à l’extrémité inferieure de cette pointe. Il ne reste donc plus qu’à voir à quel point de ces divisions répond l’extrémité supérieure de la colonne de mercure. Pour que cette observation puisse se faire avec plus d’exactitude , le tube de cuivre porte un curseur C , muni d’un nonius , qui permet d’apprécier jusques aux dixièmes dë millimètres. On y adapte inférieurement deux petits plans de cuivre verticaux , dont les extrémités déterminent un plan de mire parfaitement perpendiculaire à la longueur du tube. Quand on veut faire l’observation , l’on fait mouvoir le nonius jusqu’à ce que le plan de mire devienne exactement tangent à la convexité supérieure du mercure. Alors la division tracée sur le tube vous indique précisément la distance comprise entre le plan de mire du curseur et l’extrémité inférieure P de la pointe d’ivoire. Cette distance est la longueur de la colonne barométrique élevée au-dessus du niveau intérieur de la cuvette. C’est par conséquent cette longueur qui mesure la pression de l’atmosphère au moment ou. l’on a observé. Il est presque inutile de dire que pendant toute l’opération , l’instrument doit être maintenu dans une situation parfaitement verticale. Pour cela, on le suspend par sa partie supérieure à quelque point fixe , et on le laisse pendre librement.

Pour rendre toutes les observations de ce genre comparables

DU BAROMÈTRE

entre elles , il est nécessaire de déterminer îa température du mercure qui compose la colonne barométrique; car le mercure, comme tous les autres corps, se dilate par la chaleur, et nous avons même déjà annoncé que, pour chaque degré du thermomètre centésimal , la dilatation de son volume est égale à du volume primitif , que la même masse occupait à o°. 11 suit de là qu’une même masse de mercure occupera plus ou moins de place dans le tube barométrique, selon que sa température sera plus haute ou plus basse. Or , c’est seulement cette masse qu’il nous importe de connaître ^puisque c’est son poids qui représente la pression de l’atmosphère : si donc nous voulons juger de ce poids d’après la longueur de la colonne , il faut , pour rendre les observations comparables , réduire les longueurs à çe qu’elles auraient été si on les eût toutes observées à une même température , par exemple , à celle de la glace fondante.

Pour concevoir nettement comment cette réduction doit se faire, supposons qu’ayant observé la longueur p de la colonne barométrique à îa température t , la température vienne à diminuer et à s’abaisser jusqu’à zéro , sans que le poids de l’atmosphère change. La colonne de mercure se contractera, et sa longueur se réduira , je suppose , à (p ) ; (y? ) est donc l’inconnue dont il s’agit de découvrir la valeur.

Dans cette recherche , il est inutile d’avoir égard à la contraction du tube du baromètre. Ce tube, il est vrai, se resserre aussi par le refroidissement; mais sa largeur n’influe pas sur la hauteur delà colonne de mercure soulevée par l’atmosphère. On peut donc regarder les deux longueurs p , et (/? ) comme appartenant à deux cylindres de même base , et qui doivent avoir les mêmes masses. Par la première condition , ces longueurs sont entre elles comme les volumes des cylindres , c’est-à-dire que

l’on a

Pour exprimer l’égalité de masse , il suffit de dire que le volume (V) est celui qui , en se dilatant, a produit V , ce qui donne

DU BAROMETRE.

d’où l’on tire et par suite

ou (p)~p-

Le second terme de cette formule exprime la correction qu'il faut faire à la longueur p de la colonne pour en déduire celle que l’on aurait observée sous la même pression , si le mercure eût été à la température de la glace fondante.

Dans les limites de températures où se font les observations de ce genre , le nombre de degrés t est toujours très-petit , comparativement à 5412. C’est pourquoi on se permet ordinairement de le négliger dans le dénominateur du second terme , et Ton a alors cette expression un peu plus simple :

Supposons , par exemple, que la longueur de la colonne observée soit om,7656, et la température 210 au-dessus de zéro, on aura alors /? .— om,7656, t = -j- 2i° ; par conséquent

p t = i6în,0776, et

ce qui donne

om, 76263.

C’est la pression atmosphérique observée , réduite à la température de la glace fondante. Si l’on voulait ne rien négliger ,* il faudrait aussi tenir compte de la dilatation de la matière sur laquelle la division est tracée; mais dans les températures auxquelles il est ordinaire d’observer, cet effet sera presque toujours insensible.

Pour connaître exactement la température de la colonne barométrique , on enchâsse un petit thermomètre très— sensible dans la monture même de l’instrument , et on note le degré que ce thermomètre indique. Il est visible en effet que la tempéra-

DU BAROMÈTRE

tare de l’appareil ne peut pas changer sans que le thermomètre 9 qui fait corps avec lui, ne se ressente de ces variations. Cette tem pérature peut être assez différente de celle de l’air extérieur , non-seulement quand Je baromètre est placé dans un appartement fermé, mais même quand il est exposé à l’air libre. Car les variations de la température affectent bien plus rapidement un fluide rare et léger comme l’air , qu’une masse solide , comme celle du mercure et du cuivre, dont le baromètre est formé.

Cependant on doit aussi observer la température de Pair. Cela se fait avec un thermomètre fort sensible , exposé à l’air libre et à l’ombre , mais loin des murailles et de tous les autres corps qui pourraient lui renvoyer de la chaleur. La connaissance de cette température est utile pour déterminer complètement les circonstances dans lesquelles l’atmosphère se trouve au moment de P observation. C’est une donnée nécessaire pour le calcul des réfractions astronomiques et pour la détermina-* tion des différences de niveau par le moyen des observations barométriques , application importante dont nous parlerons plus loin.

Lorsque l’on veut transporter le baromètre que nous venons de décrire , on tourne la vis inférieure qui élève le niveau de la cuvette , de manière que sa capacité diminuant , le mercure la remplisse en totalité , et remonte ensuite , par son excès de volume, jusqu’au sommet du tube. Alors on renverse l’instrument où l’air ne peut plus rentrer; on le met -dans un étui convenablement préparé, et on le transporte. Lorsqu’on veut observer de nouveau , on commence par remettre l’appareil dans une situation verticale; on abaisse le fond mobile , le mercure descend , et on le laisse ainsi descendre jusqu’à ce que son niveau dans la cuvette affleure l’extrémité inférieure de la tige d’ivoire ; puis on achève l’observation comme nous Pavons dit plus haut.

La longueur de la colonne barométrique ainsi observée au même instant , dans le même lieu , avec des baromètres égale— ment purgés d’air et construits avec une perfection égale , n’est |)as exactement la même. Elle est d’autant moindre, que le%

BU BAROMÈTRE

tubes sont plus étroits ; et la preuve que celte circonstance du diamètre intérieur est la seule cause qui la modifie , c’est que la différence cesse d’ètre sensible au-delà d’une certaine largeur du tube, que l’on pourrait fixer, par exemple, à deux centimètres. Nous ferons connaître plus loin la cause physique de ce phénomène. Pour le moment , il nous suffira de dire que c est la même qui fait que l’eau s’élève au-dessus de son niveau , et que le mercure s’abaisse au-dessous , dans les tubes extrêmement étroits , que l’on appelle capillaires , parce que le diamètre intérieur approche de la finesse d’un cheveu. On conçoit , sans autre explication , qu’un effet analogue doit avoir lieu dans nos tunes barométriques. Or, l’observation a fait connaître que , dans des tubes capillaires de diamètres différens, l’élévation de l’eau eu rabaissement du mercure sont réciproques aux diamètres intérieurs ; d’où Ton voit tout de suite pourquoi l’effet doit etre moins sensible dans les tubes barométriques larges que dans ceux qui sont plus étroits. D’après cela, on conçoit encore qu’en observant avec soin la dépression du mercure dans un tube d’un diamètre donné, on peut en déduire proportionnellement 1’abaissement qui doit avoir lieu dans un tube quelconque. Mais pour effectuer exactement ce calcul , surtout quand le diamètre intérieur des tubes n’est pas très-petit , il faut connaître la différence qui existe entre les courbures que prend la surface du mercure dans des tubes de diamètres différens. Or , on ne peut l’obtenir à priori que lorsqu’on connaît la cause physique qui fait que cette surface est convexe. C’est ce que nous déterminerons plus loin. En attendant, on peut concevoir que l’on ait déterminé directement , par expérience , les dépressions correspondantes à un grand nombre de tubes barométriques , et qu’on ait construit une table des résultats. Telle est celle qui a été donnée , pour la première fois , par l’excellent physicien Charles Cavendish , d’après les expériences de son père. Mais, quoique cette table soit déjà très-

exacte, il vaut mieux encore employer la suivante, qui a été calculée par M. Laplace , d’après la théorie même de ce genre 4? phénomène ; elle donne 1& dépression en millimètres pour les

BU BAROMÈTRE

divers diamètres que les tubes barométriques peuvent avoir depuis deux millimètres jusqu’à vingt. Par conséquent , lorsqu’on aura observé avec un baromètre dont le diamètre intérieur sera connu , on saura, en consultant celte table , de combien les longueurs des colonnes de mercure observées seront trop faibles , et par conséquent en leur ajoutant la quantité que la table indique , on les réduira à la même valeur qu’elles auraient eue si on les eût observées avec un tube barométrique assez large pour que cet effet n’eût pas lieu.

Table des dépressions du mercure dans le baromètre ,

dues a sa capillarité .

Diamètre intérieur des tubes en Dépression en millimètre.,

millimétrés.

ÎO

On évite complètement l’effet que nous venons d’expliquer,

DU BAROMÈTRE

en opposant à elle-même la cause qui le produit, comme on le ■voit dans l’appareil représenté fig. 24, et que l’on nomme le baromètre a siphon. Ce baromètre n’a pas de cuvette, ou plutôt le tube lui même en sert. Il est recourbé par le bas, comme le montre la figure , et forme par conséquent deux branches C S et CN. On a d’abord introduit le mercure dans la grande brandie C S , qui alors était droite. On l’y a fait bouillir comme à l’ordinaire, pour en chasser l’air, après quoi on a recourbé à la lampe la branche C N , puis on a redressé verticalement la branche CS. La colonne de mercure qui remplissait cette branche étant plus longue que la colonue barométrique ordinaire, et par conséquent plus pesante que la pression atmosphérique , est tombée par l’excès de son poids , et a passé en partie dans la branche la plus courte C N. Cela posé, si le point N est le sommet de la convexité du mercure dans la branche la plus courte , et que le point S soit le sommet de de sa convexité dans la branche la plus longue, il est évident que la différence de niveau de ces deux points est précisément la longueur de la colonne de mercure qui est soutenue par la pression que l’atmosphère exerce sur la surface N de la branche la plus courte , dans laquelle l’air pénètre librement; et pour que cette différence de niveau soit indépendante de l’effet de la capillarité que nous avons reconnue dans les tubes simples , il suffit que les deux branches du tube, vers les deux extrémités K et S de la colonne , aient des diamètres intérieurs à peu près égaux ; car alors des tendances à la dépression étant égales de part et d’autre , se contre-balanceront mutuellement.

Il ne rçste donc plus qu’à mesurer la différence de niveau des deux points N et S : pour cela on trace une division A H , verticale et parallèle aux branches du tube. Un curseur horizontal HS , pareil à celui des baromètres simples, se meut parallèlement à lui-même le long de cette division. On rend d’abord le plan de mire tangent à une des extrémités de la colonne , par exemple, au sommet de la convexité supérieure S, et l’on note le point correspondant de la division, qui sera par exemple H. Puis on descend le curseur sur l’autre extrémité de la colonne

BTJ* BAROMÈTRE.

en N, et l’on y répète la meme observation. Supposons que le point correspondant de la division soit h , la distance llk , que la division indique, sera la différence de niveau des deux points N et S , et par conséquent la longueur de la colonne barométrique.

On rend l’observation plus exacte encore , en adaptant au curseur une petite lunette dans l’intérieur de laquelle on a tendu horizontalement un fil très-fin. On observe alors, avec la plus grande précision , l’instant où ce fil vient affleurer la surface du mercure dans chacune des deux extrémités de la colonne.

M. Gay-Lussac a fait au baromètre à siphon une modification qui le rend portatif et d’un usage infiniment commode pour les voyageurs. Lorsque le baromètre est fait, on ferme à la lampe d’émailleur l’extrémité delà branche la plus courte, désignée par Y, fig. 25. Dans cet état , le baromètre complètement fermé serait inaccessible à l’air extérieur, et conséquemment ne pourrait pas indiquer les changemens de pression que cet air éprouve ; mais pour rétablir la communication , on ménage dans le haut de la branche Y un trou extrêmement fin et capillaire T. Ce trou permet bien à l’air d’entrer dans la branche CY; mais il ne' permet pas au mercure d’en sortir , à cause de la force avec laquelle il le déprime , en vertu de sa capillarité. Ainsi , quand on a observé la différence de niveau des deux extrémités S N de la colonne , ce qui se fait au moyen d’une division tracée sur le tube même , si l’on renverse doucement ce tube, une partie du mercure rentre dans sa longue branche C X , comme le montre la fig. 26 , et achève de la remplir ; le reste tombe dans la branche la plus courte C Y , mais ne peut s’échapper à cause de la petitesse du trou latéral T. Alors si l’on met l’instrument dans un étui qui le préserve de tout choc, on pourra facilement le transporter dans cette position • il sera toujours ouvert pour l’air et fermé pour le mercure.

Pour rendre ce transport plus commode et l’appareil plus solide , on enveloppe le tube de verre avec un cylindre de bois dans lequel on le lute. On peut même , et ceci est un très-grand avantage, envelopper entièrement la plus longue branche, et se borner à observer les variations du mercure dans la plus

Ï)ÎJ BAROMETRE.

courte. Il suffit pour cela que les diamètres de ces deux brandies soient exactement les memes dans les parties N et S , que les extrémités des deux colonnes pourront parcourir. Car alors , si la pression atmosphérique vient à varier , le mercure baissera autant dans une des branches qu’il s’élèvera dans l’autre; et par conséquent pour connaître la variation totale que la longueur de la colonne barométrique éprouve, il suffit de mesurer son changement dans une des branches , par exemple, dans la plus courte, et d’en prendre le double. Afin d’obtenir cette égalité, on choisit un tube de verre qui soit à peu de chose près cylindrique; on le coupe en deux parties environ au milieu de sa longueur , et on se sert de ces deux moitiés pour former les deux extrémités de ^a colonne en les soudant à d’a utres tubes de verre d’un diamètre quelconque. On peut, encore atteindre le meme but avec un tube qui ne serait pas d’un égal diamètre dans toute sa longueur. Il faudrait alors le diviser en parties de capacité égales par le procédé que nous avons enseigné, en parlant de la construction des thermomètres. Connaissant ainsi le rapport de capacité des deux branches , on pourrait calculer l’éiévatioa. du mercure dans l’une, d’après son abaissement observé dans l’autre ; mais cela serait moins commode que l’égalité de capacité des deux branches à laquelle il est facile d’arriver.

Le baromètre portatif que nous venons de décrire , d’après M. Gay-Lussac, peut être enfermé dans une canne, et transporté partout avec la plus grande facilité. On y adapte , comme aux autres, un petit thermomètre enchâssé dans la monture même , et qui sert à mesurer la température du mercure. Enfin 9 pour que les mouvemens brusques que la colonne de mercure peut recevoir en voyage ne la portent pas avec trop de force contre les extrémités du tube de verre , ce qui pourrait le briser, on gêne ces mouvemens en effilant le tube tout près de ses extrémités XY, de manière que son diamètre intérieur dans ces points soit beaucoup moindre. Par ce moyen, lorsque la colonne de mercure est chassée avec force vers un des sommets du tube, son mouvement se ralentit nécessairement en pissant par cet orifice étroit, et elle arrive à l’extrémité même avec une trop

DU B/VROJVÏÈTRÉ.

petite vitesse pour pouvoir la briser. ïl faut prendre le lube assez long et faire le rétrécissement assez près de ses bouts, pour que le sommet S de la colonne ne s’élève jamais jusque-là dans les observations ; car si cela arrivait , le tube devenant trèsétroit dans ces points , la dépression occasionée par la capilla^ rite deviendrait très- considérable , et pourrait oecasioner de grandes erreurs dans les hauteurs observées. Ce rétrécissement du tube, à son extrémité, est une précaution que l’on a soin d’employer dans tous les baromètres destinés à être portés en voyage.

En employant des instrumens tels que ceux que je viens de décrire , et s’en servant avec toutes les précautions que j’ai recommandées , on fera des observations barométriques qui ne laisseront rien à désirer du côté de l’exactitude. J’ai dû entrer dans tous ces détails en parlant d’un instrument qui est d’un usage continuel dans la physique, la chimie, l’astronomie et la .géographie. On verra la preuve de cette grande utilité dans les expériences délicates pour lesquelles il va bientôt nous servir ; mais auparavant je crois devoir faire connaître quelques-unes de ses applications générales.

En observant pendant long-temps dans un même lieu la longueur de la colonne barométrique , ou ce qu’on appelle ordinairement la hauteur du baromètre , on s’aperçoit qu’elle ne reste pas constamment la meme. Dans les premiers temps qui suivirent l’invention du baromètre , on croyait que le mercure se tient plus haut quand le temps est à la pluie , et qu'au contraire il baisse par le beau temps (1) , et l’on trouvait même des raisonnemens pour appuyer cette prétendue observation. Car, disait-on , lorsqu’il doit pleuvoir , l’air est chargé d’eau ; par conséquent le poids de l'atmosphère est plus considérable, et au contraire , ce poids doit être moindre dans les beaux temps, parce qu’alors l’atmosphère s’est déchargée de l’humidité qu’elle contenait. Malheureusement pour ce système on a trouvé depuis , que la quantité d’eau que l’air peut contenir augmente à

(i) C’était l’opinion de Pascal. Voyez son Traité de l’équilibre des liqueurs.

DU BAROMETRE.

îg

îi

mesure qu’on l’échauffe, de sorte qu’en été, par exemple , il contient généralement beaucoup plus d’eau qu’en hiver, quoique cependant il fasse moins beau en hiver qu’en été : on a trouvé aussi que la vapeur d’eau est plus légère que l’air à volume égal , lorsqu’elle devient capable d’exercer la même force élastique; c’est-à-dire, par exemple, que, si l’on remplaçait un centimètre cube d’air pris à une certaine hauteur dans l’atmosphère par un centimètre cube de vapeur d’eau à la même température et ayant la même élasticité , cette vapeur pèserait moins que le volume d’air qu’elle remplacerait, et par conséquent elle produirait sur le baromètre une moindre pression : de là on a conclu le contraire de ce qu’on avait pensé d’abord , c’est-à-dire que , lorsque le baromètre s’élève, il doit faire beau temps , et qu’au contraire lorsqu’il s’abaisse , il doit pleuvoir.

C’est en effet ce que l’expérience indique dans les cas les plus ordinaires; mais, adiré vrai, la raison que l’on en donne ne vaut guère mieux que celle que l’on a abandonnée : le parti le plus sage est de considérer ces faits comme des résultats d’observation dont on ne peut jusqu’à présent donner aucune explication satisfaisante. La hauteur du baromètre éprouve des élévations et des ahaissemens qui paraissent tenir aux modifications de l’atmosphère, mais dont la cause est encore inconnue. L’étendue de ces variations accidentelles n’est pas partout la même ; elles sont presque milles sur les hautes montagnes , el entre les tropiques; en général, dans les zones tempérées, elles ne sont jamais très-considérables par les temps calmes ; mais presque toujours le baromètre descend rapidement avant les tempêtes, et il éprouve de grandes oscillations en quelques heures quand elles ont lieu : ce qui en fait un instrument trèsutile à la mer pour les navigateurs instruits. La hauteur moyenne du mercure dans le baromètre, au niveau des mers, est partout, à fort peu près , la même ; cependant on croit y avoir reconnu de légères différences. Au niveau de l’Océan , cette hauteur moyenne est de 0^,7629 (28 pouces 2 h ^), la température étant à o°,8 du thermomètre centigrade ; à Paris, au niveau de la Seine , elle est de o'!1,76 ( 28 p. o 1. — ) , et suivant les obser-

f)6‘ DIT BAROMETRE»

valions de Rohault , continuées pendant quinze années consécucutives , elle varie entre om, 766981 ( 28 p. 4 1») et om,7496io ( 26 p. 7 1. ) , la température moyenne est de 120.

Les baromètres à cadran , que l’on voit quelquefois dans les appartenons , et qui sont devenus presque un meuble de luxe dans quelques provinces , sont construits de manière à rendre très-sensibles les variations accidentelles de la colonne barométrique, et leurs rapports avec les changemens de temps. Ils sont essentiellement composés d’un baromètre à siphon placé derrière le cadran. Lorsque le poids de l’atmosphère diminue, le mercure s’abaisse dans la longue branche du siphon , et, par compensation , il s’élève dans la petite ; le contraire arrive lorsque la pression de l’atmosphère augmente. Pour marquer ces mouvemens, on place dans la branche la plus courte un petit corps qui flotte à la surface du mercure ; ce flotteur est attaché à un fil de soie ; le fil de soie passe sur une poulie, et cette poulie fait marcher l’aiguille du cadran. Quand le baromètre baisse , le petit flotteur s’élève ; le fil de soie, qui est toujours tendu par un contrepoids , glisse sur la poulie , la fait tourner, et l’aiguille marche vers le mauvais temps ; c’est le contraire quand le baromètre monte , le petit flotteur descend; il tire à lui le fil de soie et le contre-poids ; ce mouvement fait tourner la poulie en sens opposé , et l’aiguille marche vers le beau temps. On conçoit que cette machine doit être très-imparfaite à cause de l’inertie et du frottement de la poulie , et du fil de soie. Car il faut que la force qui fait monter ou descendre le mercure dans la petite branche , surmonte d’abord toutes ces résistances avant que l’aiguille se mette en mouvement; c’est pourquoi, lorsqu’on veut consulter ces baromètres , il est bon de les frapper doucement à petits coups , pour vaincre tous les frottemens qui empêchent l’aiguille de marcher ; encore, avec celte précaution , ne peuventils servir que pour des observations qui n’exigent aucune exactitude.

Le tracé graphique est la manière la plus commode pour rassembler comparativement de longues suites d’observations barométriques; on se sert pour cela d’une longue bande de pa-

DU BAROMETRE.

pier , au milieu de laquelle on trace une ligne droite qui la traverse d’un bout à l’autre ; cette ligne est destinée à représenter la hauteur moyenne du baromètre dans le lieu de l’observation.

On la divise en un certain nombre de parties égales , qui sont destinées à représenter des jours ; puis parallèlement à cette ligne, et tant au-dessus d’elle qu’au-dessous , on en trace plusieurs autres à des distances égales , comme , par exemple , d’un millimètre; cela fait, lorsqu’on a observé le baromètre un tel jour , si la hauteur est la moyenne, on marque d’un trait le point de la ligne principale qui correspond à ce jour là ; s’il est plus haut d’un millimètre , on porte l’observation sur la première parallèle, au-dessus de la ligne moyenne ; s’il est plus bas, on porte l’observation au-dessous de la ligne , sur la parallèle qui lui correspond : on porte ainsi successivement les observations de tous les jours chacune au rang et à la hauteur qui leur convient ; on peut même , et cela est plus exact , répéter les observations plusieurs fois par jour , et les porter de même chacune à leur place, en divisant en parties égales l’intervalle qui correspond à un jour; et si , par tous les points ainsi déterminés , on fait passer une ligne qui les unisse , et qui en suive toutes les irrégularités , cette ligne , par ses ondulations , représentera, fidèlement l’état du baromètre dans les époques successives où l’on aura observé.

Je connois en Suisse un propriétaire fort instruit , qui tient ainsi , depuis plusieurs années , un tableau exact d’observations barométriques , faites trois fois par jour avec un très-bon baromètre. Il a eu soin de noter l’état de l’atmosphère , près de chaque observation; or, à l’inspection de ce tableau, on voit que dans le plus grand nombre des cas , lorsque le baromètre a baissé, il est tombé de la pluie; et au contraire, lorsqu’il s’est élevé, le temps est devenu serein. On aperçoit par intervalles des exceptions à cette règle , mais elles sont beaucoup moins nombreuses que les cas dans lesquels elle se vérifie : cette connoissance peut être fort utile à l’agriculture , et la personne dont je parle en tiroit elle-même un très -grand parti.

Eu observant ainsi constamment les hauteurs du baromètre